Slunce nepřetržitě vyzařuje energii na Zemi každý den. Podstata života na Zemi je také závislá na energii vyzařované Sluncem, ale ve skutečnosti energie, kterou Země přijímá ze samotného Slunce, představuje jen velmi malou část energie vyzařované ze Slunce. , což je 1/2,2 miliardtiny celkové zářivé energie vyzařované Sluncem do vesmíru, ale i tato malá část stačí k tomu, aby vše na Zemi rostlo.
Hodnota sluneční konstanty oznámená Světovou meteorologickou organizací v roce 1981 je 1368 wattů / metr čtvereční. Sluneční záření prochází atmosférou a jeho část dosahuje země, což se nazývá přímé sluneční záření; druhá část je absorbována a rozptýlena molekulami atmosféry, prachem a vodní párou v atmosféře. a reflexe. Část rozptýleného slunečního záření se vrací do vesmíru a druhá část dosahuje země. Část, která dosáhne země, se nazývá rozptýlené sluneční záření. Součet rozptýleného slunečního záření a přímého slunečního záření dopadajícího na zem se nazývá celkové záření. Poté, co sluneční záření projde atmosférou, změní se jeho intenzita a spektrální rozložení energie.
Energie slunečního záření dopadající na zem je mnohem menší než horní hranice atmosféry. Po atmosférické absorpci a odrazu může povrch přijímat asi 1 000 wattů na metr čtvereční a celkové množství přijaté zemí je asi 11 miliard kilowatthodin. A předpokládejme, že můžeme pokrýt celý povrch Země solárními panely. Pak je výroba energie za jeden rok asi 1 miliarda kWh. V roce 2016 činila celková světová výroba energie 25 bilionů kWh. Je to 1/40 000 sluneční energie, kterou Země přijímá.
Proč zůstává teplota Země v rovnováze?
Změna teploty Země závisí na vlastnostech, které jiné planety nemusí nutně mít, jako je atmosféra, oceánské proudy a vhodná rychlost rotace, a udržuje relativně stabilní interval. Úhel mezi orbitální rovinou otáčející se kolem Slunce a samotnou zemskou osou, severní a jižní polokoule dostávají různé sluneční záření v různých časech, takže teplota na severu klesne na minus 30 stupňů Celsia v zimě a může být až 30 stupňů Celsia v létě a 60 stupňů uprostřed. Rozdíl mezi stupni, vzhledem k obrovské velikosti Země, je přijatá a ztracená energie velmi obrovská; současně bude v oblasti poměrně zřejmý teplotní rozdíl mezi dnem a nocí, je to proto, že část Země, která není v noci osvětlena sluncem, bude vyzařovat do vesmírné energie, čímž se sníží teplota. Proto se teplota Země neustále mění a tato změna je právě kvůli kolísání energie přijaté a uvolněné Zemí, což neporušuje zákon zachování energie.
Po více než čtyři miliardy let se Země koupala v záři Slunce a Slunce velkoryse vyzařuje energii na Zemi v každém okamžiku. Podle obecného chápání by se Země měla oteplovat a ještě tepleji. Ve skutečnosti se však Země neoteplila. V dlouhých letech na Zemi se také setkala se čtyřmi dobami ledovými. Země je podél: studená - teplá - studená - pak teplejší - chladnější ... znovu a znovu, cyklus Opětování a nikdy se nezahřívá!
Kam jde energie vyzařovaná ze Slunce na Zemi? Všechny objekty s teplotou mohou produkovat záření, vysokoteplotní objekty vyzařují viditelné světlo a ultrafialové (krátké vlny) a nízkoteplotní objekty vyzařují infračervené (dlouhé vlny). Vysoká povrchová teplota Slunce vyzařuje ultrafialové a viditelné světlo na Zemi a nízká povrchová teplota Země vyzařuje infračervené paprsky do vesmíru! Země udržuje změnu klimatu a spotřebovává energii, aby se otáčela a otáčela kolem Slunce, a velmi malé množství energie je přeměněno na uhlí, ropu a zemní plyn pro skladování energie Nahoru, v dlouhých miliardách let, je v podstatě dosaženo jakési dynamické rovnováhy, takže povrchová teplota Země je téměř konstantní po dlouhou dobu!
Spotřeba fosilní energie vede ke globálnímu oteplování
Fosilní energie se týká uhlí, ropy, zemního plynu atd., Tvořených živými organismy po stovky milionů let. Jedná se o neobnovitelný zdroj energie. Všechny se vyvinuly z pozůstatků rostlin a živočichů před stovkami milionů let. Všechna fosilní paliva jsou složena z uhlovodíků. , fosilní paliva v současné době představují 80 % průmyslových světových zdrojů energie. Ačkoli fosilní energie je žalostně bezvýznamná ve srovnání se sluneční energií, množství tepla a oxidu uhličitého produkovaného fosilní energií, která byla uložena po miliardy let a spotřebovávána lidmi po stovky let, je také ohromující, což může zničit stávající klimatickou rovnováhu.
Lidé spalující fosilní paliva, jako je ropa, uhlí atd., budou produkovat velké množství skleníkových plynů. Tyto skleníkové plyny jsou vysoce průhledné pro viditelné světlo ze slunečního záření, ale jsou vysoce absorbující pro dlouhovlnné záření emitované Zemí a mohou silně absorbovat zemní záření. Infračervené paprsky v zemi, které způsobují zvýšení teploty Země, tedy skleníkový efekt. Globální oteplování přerozdělí globální srážky, roztaje ledovce a permafrost a zvýší hladinu moří, což nejen ohrožuje rovnováhu přírodních ekosystémů, ale také lidské přežití. Emise skleníkových plynů na pevnině způsobily zvýšení teploty kontinentu a teplotní rozdíl mezi kontinentem a oceánem se zmenšil, což zpomalilo proudění vzduchu a smog nemůže být v krátké době odfouknut. Dnes je naše planeta teplejší než v posledních 2000 letech, a pokud se situace bude i nadále zhoršovat, do konce tohoto století se teplota Země vyšplhá na 2 miliony let.
Solární energie nenaruší teplotní bilanci Země
Výroba solární energie je zařízení, které přímo přeměňuje sluneční energii na elektrickou energii pomocí komponent baterií nebo strojů na tepelnou energii. Nespotřebovává fosilní paliva. V systému teplotní bilance Země nevytváří více energie; solární elektrárny jsou postaveny na střeše a zemi a není zde žádný skleník. Emise plynů neovlivní vnější záření Země; solární elektrárny jsou obecně postaveny na půdě, která nemůže být vysazena, takže to neovlivní absorpci světelné energie jinými zelenými rostlinami (včetně řas) na Zemi.